Electrical, physical and optical properties of Aluminum(Al), Copper(Cu) thin films were investigated in order to establish the optimum sputtering parameters in Liquid Crystal Display (LCD) panel applications. DC-magnetron sputtered film on coming 7059 samples were fabricated with variations of deposition power densities, deposition pressures and substrate temperatures. Low resistivity films(AI;2.80 .mu..ohm.-cm, Cu:1.84 .mu..ohm-cm),which lower than the reported values, were obtained under sputtering parameters of power density(250W), substrate temperature(450-530.deg. C) and 5*10$\^$-3/ Torr deposition pressure. Expected columnar growth and stable grain growth of both films was observed through the Scanning Electron Microscope(SEM) micrographs. Dependency of the applicable defect-free film density upon depositon power and temperature was also characterized. Not too noticable variations in X-ray diffraction patterns were remarked under the alterations of sputtering parameters. High optical reflectivities of Al, Cu films, approximately 70-90 %, showed high degree of surface flatness.
ZnTe semiconductor is very attractive a material for optoelectronic devices in the visible green spectral region because of it has direct bandgap of 2.26 eV. The prototypes of ZnTe light emitting diodes (LEDs) have been reported [1], showing that their green emission peak closely matches the most sensitive region of the human eye. The optoelectronic properties of ZnTe:O film allow to expect a large optical gain in the intermediate emission band, which emission band lies about 0.4-0.6 eV below the conduction band of ZnTe [2]. So, the ZnTe system is useful for the production of high-efficiency multi-junction solar cells [2,3]. In this work, the ZnTe:O thin films were deposited on Al2O3 substrates by using the radio frequency magnetron sputtering system. Three sets of samples were prepared using argon and oxygen as the sputtering gas. The deposition chamber was pre-pumped down to a base pressure of 10-7 Torr before introducing gas. The deposition pressure was fixed at 10-3 Torr throughout this work. During the ZnTe deposition, the substrate temperature was 300 oC. The optical properties were also investigated by using the ultraviolte-visible (UV-Vis) spectrophotometer.
RF sputtering process was applied to produce thin hydroxyapatite[HA, Ca10($PO_4$)$_{6}$$ (OH)_2$films on Ti-6Al-4V alloy substrates. To make a 101.6 mm dia.${\times}$5 mm HA target, the commercial HA powder was first calcinated for 3h at $200^{\circ}C$. A certain amount of the calcinated HA powder was pressed under a pressure of 20,000 psi by the cold isostatic press(CIP) and the pressed HA target was sintered for 6 h at $1,200^{\circ}C$. The effects of different heat treating conditions on the bonding strength between HA thin films and Ti-6Al-4V alloy substrates were studied. Before deposition, the alloy substrates were annealed for 1 h at $850^{\circ}C$ under $3.0${\times}$10^{-3}$ Xtorr, and after deposition, the hydroxyapatite/Ti-6Al-4V alloy thin films were annealed for 1 h at 400, 600 and $800^{\circ}C$ under the atmosphere, respectively. Experimental results represented that the HA thin films on the annealed substrates had higher hardness than non-heat treated substrates before the deposition.
Chun, Hui-Gon;Lee, Jing-Hyuk;You, Yong-Zoo;Ko, Yong-Duek;Cho, Tong-Yul;Nikolay S. Sochugov
한국표면공학회지
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제36권2호
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pp.148-154
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2003
Short ($\tau$=40 $mutextrm{s}$) and high-voltage ($U_{sub}$=2~8 kV) negative substrate bias pulses were used to assist pulsed magnetron sputtering DLC films deposition. Space- and time-resolved probe measurements of the plasma characteristics have been performed. It was shown that in case of high-voltage substrate bias spatial non-uniformity of the magnetron discharge plasma density greatly affected DLC deposition process. By Raman spectroscopy it was found that maximum percentage of s $p^3$-bonded carbon atoms (40 ~ 50%) in the coating was attained at energy $E_{c}$ ~700 eV per deposited carbon atom. Despite rather low diamond-like phase content these coatings are characterized by good adhesion due to ion mixing promoted by high acceleration voltage. Short duration of the bias pulses is also important to prevent electric breakdowns of insulating DLC film during its growth.wth.
IGZO thin films have been prepared by RF magnetron sputtering. The structural, electrical and optical properties of the IGZO thin films have been investigated as a function of deposition condition. XRD analysis of IGZO thin films showed a typical crystallographic orientation with c-axis perpendicular regardless of deposition conditions. The carrier mobility, carrier concentration and resistivity of the IGZO films sputtered at 200 W, 1mTorr and $300^{\circ}C$ were $28.5cm^2/V{\cdot}sec$, $2.6{\times}10^{20}cm^3$, $8.8{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$ respectively. The optical transmittance were higher than 80% at visible region regardless of the deposition conditions under the experiments above, and specifically higher than 90% at wave length over 500 nm. The absorption edge was shifted to shorter wavelength with increase of carrier concentration.
Seo, Soo-Hyung;Park, Chang-Kyun;Kim, Young-Ho;Park, Jin-Seok
KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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제3C권1호
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pp.23-27
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2003
Structural properties of Cu-Ni alloy films, such as preferred orientation, crystallite size, in-ter-planar spacing, cross-sectional morphology, and electrical resistivity, are investigated in terms of tar-get configurations that are used in the film deposition by means of magnetron co-sputtering. Two different target configurations are considered in this study: a dual-type configuration in which two separate tar-gets (Cu and Ni) and different bias types (RF and DC) are used and a Ni-on-Cu type configuration in which Ni chips are attached to a Cu target. The dual-type configuration appears to have some advantages over the Ni-on-Cu type regarding the accurate control of atomic composition of the deposited Cu-Ni alloy. However, the dual-type-produced film exhibits a porous and columnar structure, the relatively large internal stress, and the high electrical resistivity, which are mainly due to the relatively low mobility of adatoms. The affects of thermal treatment and deposition conditions on the structural and electrical properties of dual-type Cu-Ni films are also discussed.
$B_2Mg_{2/3}/Nb_{4/3}O_7\;(B_2MN)$ thin films and $Bi_{3/2}MgNb_{3/2}O_7\;(B_{1.5}MN)$ thin films were deposited as a function of various deposition temperatures on Pt/$TiO_2/SiO_2$/Si substrates by radio frequency magnetron sputtering system. Both of their thin films are shown to crystalline phase at $500^{\circ}C$, deposition temperature, using 100W RF power. The composition of them and structural micro properties are investigated by RBS spectrum and SEM, AFM. 200 nm-thick $B_2MN$ thin films were deposited at room temperature had capacitance density of $151nF/cm^2$ at 100kHz, dissipation factor of 0.003 and had capacitance density of $584nF/cm^2$ at 100kHz, dissipation factor of 0.0045 at $500^{\circ}C$ deposition temperature. Both of their dielectric constant deposited at room temperature and at $500^{\circ}C$ were each approximately 40 and 100.
The thin films fabricated by using the layer-by-layer sputtering was compared with the thin film fabricated by using the evaporation method. Re-evaporation in the form of Bi atoms or $Bi_2O_3$ molecules easily bring out the deficiency of Bi atoms in thin film due to the long sputtering time of the layer-by-layer deposition. On the other hand, the respective atom numbers corresponding to BiSrCaCuO phase is concurrently supplied on the film surface in the evaporation deposition process and leads to BiSrCaCuO phase formation. Also, it is cofirmed that by optimizing the deposition condition, each single phase of the Bi2201 phase and the Bi2212 phase can be fabricated, the sticking coefficient of Bi element is clearly related to the changing of substrate temperature and the formation of the Bi2212 phase.
The quench voltage of the second-generation superconducting wire is affected by the resistivity characteristics of the stabilization layer. The specific resistance of the stabilization layer can be changed by the deposition process using RF magnetron sputtering. In this paper, a thin film made of a homogeneous material (Ag) and a dissimilar material (Cu) was deposited on the stabilization layer of the second-generation superconducting wire through RF magnetron sputtering. We found that the specific resistance was reduced by increasing the thickness of the stabilization layer. The reduction in the resistivity of the stabilization layer led to a decrease in the quench voltage of the second-generation superconducting wire. We suggest that various characteristic changes of the second-generation superconducting wire can be expected through the successful change in the resistivity of the stabilization layer of the proposed deposition process.
$Y_{2}O_{3}$ nanodots have been deposited on top of the substrate surface using rf-sputtering method. This approach was adopted to be able to modulate the substrate surface with nanodots used as a seed for the flux pinning sites in the superconducting films. The nanodot density of $Y_{2}O_{3}$ was controlled mainly using the deposition time, rf-power, and substrate temperature. $Y_{2}O_{3}$ nanodots with ${\sim}\;50\;nm$ in diameter and ${\sim}\;3\;nm$ in height were obtained at rf-sputtering time of about 15 seconds using 400 watts of rf-power and $630^{\circ}C$ of substrate temperature. As deposition time increased up to about 30 seconds, the interconnected islands of $Y_{2}O_{3}$ nanodots formed, which can be clearly observed with AFM surface image. The substrate surface was covered entirely with $Y_{2}O_{3}$ layer above the deposition time of 60 seconds. The modulated surface morphologies and cross section analysis of deposited $Y_{2}O_{3}$ nanodots at various experimental conditions have been examined using AFM and discussed with respect to the flux pinning sites for the practical application.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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